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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação de comutação de laboratório no chip L4960, 220 / 5-40 volts 2,5 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação A unidade de fonte de alimentação (PSU) compacta proposta é montada em um circuito integrado L4960 da SGS-Thomson Microelectronics, que é um regulador de tensão CC de comutação ajustável que fornece uma corrente de saída de até 2,5 A com uma tensão de saída de 5 ... 40 V. O microcircuito possui proteção embutida contra superaquecimento, sobrecorrente e curto-circuito no circuito de carga. Esta unidade foi projetada para alimentar vários dispositivos eletrônicos que consomem energia de até 25 watts. O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na fig. 1. A tensão de rede 220 V através do fusível FU1, dos contatos do interruptor SA1 e do filtro de supressão de ruído C4L1L2C5 é fornecida ao enrolamento primário do transformador abaixador T1. O interruptor SA1 possui um indicador embutido - um gás lâmpada de descarga. O resistor R1 prolonga a vida útil da lâmpada do interruptor e reduz seu aquecimento.
A tensão do enrolamento secundário do transformador através de um fusível de autocorreção FU2 é fornecida ao retificador de ponte Schottky VD4-VD7. O uso de tais diodos reduz a perda de energia no retificador e, consequentemente, o aquecimento de seus elementos, além de aumentar a tensão retificada no capacitor do filtro C1 em aproximadamente 3 V. O fusível reinicializável FU2 protege o transformador de sobrecarga em caso de falhas no retificador, chip DA1, bem como em caso de "erros" de seu sistema de proteção. O sistema de proteção contra sobrecarga de alguns reguladores de comutação integrados, por exemplo, LM2575T, LM2576T, pode falhar se um poderoso gerador de corrente estável ou outro regulador de comutação de potência comparável for conectado como uma carga. O Varistor RU1 protege o transformador de rede e os diodos retificadores de ruído de impulso e surtos de tensão de rede. A tensão de saída é regulada por um resistor variável R5 na faixa de 5 a 18 V. A posição superior do controle deslizante do resistor variável de acordo com o diagrama corresponde à tensão de saída mínima. A frequência de operação do chip DA1 é de cerca de 95 kHz. A forma da tensão na saída do microcircuito (pino 7) é retangular, o ciclo de trabalho dos pulsos depende da saída, tensões de entrada e corrente de carga. O resistor R6 e o diodo VD1 protegem o microcircuito contra danos, por exemplo, quando o resistor variável R5 é girado bruscamente ou um capacitor carregado de alta capacidade é conectado à saída da PSU. Quando a saída do estabilizador está sobrecarregada, a proteção embutida no microcircuito desliga a tensão de saída e tenta iniciar novamente após cerca de 0,5 s. Choke L3 - armazenamento. O filtro de dois links C9-C12L4C17-C19L5C20-C22 reduz a ondulação da tensão de saída estabilizada. O capacitor de óxido C9, devido às ondulações de alta corrente e alta frequência, tem um risco aumentado de degradação, portanto é desviado com capacitores de cerâmica C10-C12.Uma solução semelhante se aplica ao capacitor de óxido C3. O relé K1 liga a energia do LED HL3 com uma corrente de carga de mais de 1 A. Isso permite rastrear rapidamente o aumento do consumo de energia, por exemplo, UMZCH no modo silencioso. A corrente de liberação dos contatos do relé é de cerca de 0,6 A. A bobina do relé K1 também faz parte do filtro. Um voltímetro é feito no microamperímetro PA1, diodo zener VD8 e resistores R10, R11, que mede a tensão de saída da fonte de alimentação. O diodo Zener VD8 e o resistor R11 fornecem "alongamento" da escala do dispositivo RA1. Quando os contatos do interruptor SA2 estão fechados, a proteção da carga e do estabilizador é fornecida pelos nós integrados do chip DA1 e, em caso de mau funcionamento, pelo fusível de auto-reinicialização FU2. O fusível reinicializável FU3 para uma corrente de 0,75 A foi projetado para proteger nós de carga de baixa potência. O switch SA3 permite desconectar rapidamente a carga da PSU e, assim, reduzir a chance de danificar o equipamento alimentado. Os LEDs HL1, HL2 iluminam a escala do dispositivo RA1. O LED HL4 indica a presença de tensão na saída do estabilizador DA1 e HL5 - a presença de tensão na carga. A fonte de alimentação é montada em uma caixa de metal medindo 178x160x49 mm de um antigo auto-rádio importado. A caixa é preliminarmente pintada com verniz automotivo preto BT-577 e seca, primeiro por 12 horas em temperatura ambiente, depois duas vezes por 40 minutos a 180°C e mais 12 horas em temperatura ambiente. Este modo evita o aparecimento de bolhas na superfície. A secagem do corpo pintado apenas em temperatura ambiente pode levar até seis meses. Antes da pintura, 100 ... 200 orifícios de ventilação com diâmetro de 3 mm são perfurados nas paredes inferior e lateral da caixa. A maioria dos detalhes do projeto são colocados em duas placas, fig. 2 e fig. 3. A montagem é realizada pelo método articulado. As conexões de alta corrente são feitas com um fio de montagem de cobre com um diâmetro de pelo menos 1 mm. O pino 4 do microcircuito, diodos VD2, VD3, capacitor C9 deve ser conectado ao fio comum com condutores separados. Você precisa conectar a caixa de metal do aparelho e o fio comum em um ponto. indicado no diagrama com um símbolo de aterramento (ver Fig. 1). A fiação adequada dos circuitos de alimentação e sinal é extremamente importante para o perfeito funcionamento da PSU.
Transformer T1 - TP-30-2 de uma TV portátil em preto e branco "Juventude". Com esse transformador, a uma tensão de rede de 220 V, a fonte de alimentação fornece uma tensão de saída de 12 V a uma corrente de carga de 2 ... 5 A. Em uma tensão mais alta, a corrente de saída máxima diminui linearmente para 0,5 A em uma tensão de saída de 18 V. Para aumentar a corrente de saída para 2,5 A a uma tensão de 18 V, um transformador com uma potência total de pelo menos 60 W e uma tensão de circuito aberto no enrolamento secundário de 22 ... 27 V deve ser usado. Mas tal transformador pode não caber no invólucro das dimensões indicadas O chip L4960 é montado em um dissipador de calor de duralumínio com nervuras com uma área total de resfriamento de 100 cm2 (um lado), isolado do gabinete. O indutor L3 é enrolado em um circuito magnético de anel K32x20x6 feito de ferrita 3000NM. O enrolamento contém 30 voltas de um fio litz feito em casa, composto por 33 pedaços de fio PEV-2 0,13. Antes de enrolar no circuito magnético, é necessário fazer uma folga não magnética, para a qual o anel é quebrado em um torno em duas partes e colado com supercola instantânea. Depois disso, o anel é seco sucessivamente por 2 horas à temperatura ambiente e 6 horas à temperatura de 60°C. Em seguida, o anel é nublado com pano envernizado e o enrolamento é enrolado em duas camadas. Entre as camadas, você precisa colocar uma camada de pano envernizado. Se a fonte de alimentação for projetada para aumentar a potência de saída (18 V, 2,5 A), devem ser usados dois desses anéis colados ou um circuito magnético maior. É necessária uma folga não magnética. O acelerador é instalado em um orifício retangular na placa de circuito e fixado com selante de silicone. É permitido usar qualquer indutor semelhante com uma indutância de 150,3 ... 50 μH. O resto dos estrangulamentos são industriais. L1, L2 - LCHK-007, L4, L5 - NSNK-007 em núcleos magnéticos de ferrite em forma de H, projetados para uma corrente de pelo menos 3 A, com resistência de enrolamento não superior a 30 mOhm. A função K1 é autofabricada, 23 voltas de fio PEV-2 0,51 são enroladas em uma garrafa de reed switch. КЭМ-2 Switch SA1 - IRS-101-1 A3 ou IRS-101-12С com lâmpada de descarga de brilho embutida. Interruptor SA3 - botão para uma corrente de pelo menos 3 A, por exemplo, KDC-A04T, SDDF-3 Interruptores domésticos semelhantes. PKN41-1-2 tem uma vida útil significativamente mais curta e uma mola de retorno mais apertada. LEDs HL1, HL2 - RL50-WH744D brilho branco (8000 mCd), eles podem ser substituídos por qualquer um com maior saída de luz. Um filme difusor de luz fosco translúcido é instalado na frente de suas lentes. Os LEDs HL3 - RL30-RD314S vermelho, HU - RL30-YG414S verde, HL5 -RL30-HY214S amarelo brilhante podem ser substituídos por outros semelhantes, por exemplo, da série KIPD66. Os diodos SR306 podem ser substituídos por SR360, MBR360, 31DQ06 Em vez do diodo UF4004, qualquer uma das séries 1N400x, UF400x, KD247, KD243, KD209 serve. Substitua o diodo zener BZV55C-3V6 por 1N4729A, TZMC3V6, G2S3.6. O resistor variável R5 é importado de pequeno porte com uma característica linear da dependência da resistência do ângulo de rotação. O corpo do resistor variável é conectado a um fio comum (negativo), mas deve ser isolado do corpo da estrutura. O fio de sinal vindo do resistor variável R6 deve ser blindado. O resto dos resistores são qualquer tipo de energia apropriada para uso geral. Varistor RU1 - MYG10-471 pode ser substituído por um disco similar FNR-10K471. FNR-14K471 TNR10G471. Capacitores C1, C2 - cerâmica para uma tensão nominal de pelo menos 50 V. Capacitores C10-C12, C17, C21, C22 - cerâmica para uma tensão nominal de pelo menos 25 V. Capacitores C13-C16 - cerâmica ou filme para uma tensão nominal de pelo menos 50 V. Capacitores C6, C7 - filme. Capacitores de óxido - análogos importados de K50-68. Capacitores C4, C5 - cerâmica importada para uma tensão nominal de pelo menos 400 V CA ou 630 V CC. A segurança da operação da PSU depende muito da qualidade desses capacitores. Os capacitores K15-5 podem ser usados para uma tensão operacional de pelo menos 1600 V Microamperímetro RA1 - M68501, de gravador doméstico. Uma variante da escala do dispositivo com dimensões de 40x20 mm é mostrada na fig. 4.
A escala é desenhada no programa fácil de aprender Nero Cover Designer, um editor gráfico de vetores do pacote de software Ahead Nero versão 8. A escala é calibrada na posição de trabalho do dispositivo. Uma visão do layout dos nós no caso da PSU é mostrada na fig. 5.
Feita com precisão a partir de peças reparáveis, a fonte de alimentação começa a funcionar imediatamente e quase não requer ajustes. Se necessário, selecionando o resistor R2, defina o limite superior da tensão de saída e selecionando o resistor R10 - a sensibilidade necessária do voltímetro. Um pequeno nível de radiação eletromagnética da fonte de alimentação e ondulações de tensão em sua saída permitiram ao autor colocar nesta fonte de alimentação um circuito duplo de bolso feito por ele mesmo alimentado por ela. Receptor de rádio VHF, montado na primeira metade dos anos 90 no chip K174XA34. A recepção de rádio é realizada em uma casa de concreto armado em uma antena telescópica embutida sem qualquer interferência e guinchos a uma distância de 30 km da torre de rádio. Autor: A. Butov, p. Kurba, região de Yaroslavl
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